3.6.8. Расчет соединения поясов балки со стенкой

Соединение поясов составной балки со стенкой осуществляется в сварных балках поясными швами, обеспечивающими совместную работу поясов и стенки, тем самым предотвращается при изгибе балки их взаимный сдвиг. Кроме работы на сдвиг при наличии местной нагрузки, действующей на пояс от балок настила в месте, не укрепленном поперечным ребром жесткости, поясные швы испытывают дополнительно срез от местного вертикального давления (рис. 3.18). Соединение выполняется автоматической сваркой угловыми непрерывными швами одинаковой толщины по всей длине балки.

Рис. 3.18.К расчету поясных соединений

Расчет сварного шва производится на усилие, приходящееся на 1 см длины балки, и длина шва соответственно принимается в расчет равной 1 см.

Сравниваем:

где – при расчете по металлу шва (см. табл. 3.4);

β_z = 1,15 – при расчете по металлу границы сплавления;

γ_wfи_wz– коэффициенты условий работы шва, равные 1 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районахI₁,I₂,II₂иII_3,для которыхγ_wf= 0,85 для металла шва с нормативным сопротивлениеми_wz= 0,85 – для всех сталей;

R_wf = 180 МПа = 18 кН/см² – расчетное сопротивление сварного соединения при расчете по металлу шва, принимаемое по табл. 2.7 в зависимости от марки сварочной проволоки, которую выбирают по табл. 2.5 для автоматической сварки стали принятого класса;

–расчетное сопротивление сварного соединения при расчете по границе сплавления;

–нормативное сопротивление основного металла, принимаемое по табл. 2.3.

Поясные швы при рассчитываются по металлу границы сплавления по формуле

где – усилие на единицу длины шва от поперечной силы на опоре Q_max, сдвигающее пояс относительно стенки;

S_f1= 4575 см³,I₁=1035188 см⁴– статический момент пояса и момент инерции относительно нейтральной оси сечения балки на опоре (см стр. 72);

–давление от сосредоточенной силы F_bна единицу длины шва.

Следует иметь в виду, что T и V вычисляются в одном и том же сечении, т.е. там, гдеσ_loc≠ 0. При отсутствии сосредоточенной силыF_b (σ_loc= 0) второй член под знаком радикала исключается.

Вычисляем усилие:

T=Q_maxS_f1/I₁= 1033,59 · 4575 / 1035188 = 4,57 кН.

Определяем требуемый катет сварного шва:

где n= 1 при одностороннем шве,n= 2 при двустороннем.

При толщине t_f = 25 мм (более толстого из свариваемых элементов) конструктивно принимаем для автоматической сварки минимальный катет шваk_f,min = 7 мм (см. табл. 3.5).